填料开裂分析

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1、摘要：玻纤增强酚醛模塑料曲于其尺寸稳定性好，机械强度高，耐高温等优良特性被应用于电动工具换向器的封装上。但在成型过程屮或放置一段吋间后，换向器表面偶会出现开裂。产生此种现象的原因涉及到模具、成型工艺，模塑料本身等方而。本文将探讨开裂的成因，为捉高成品率捉供参考。关键词：换向器酚醛模塑料开裂1.引言塑料换向器通常以玻纤增强酚醛模塑料作为绝缘体、结构体，以期满足英在高速运转条件卜•仍保持尺寸稳定及高机械强度等特性。但是在模塑料封装换向器过程中，由于成型条件设置不当，出现各种各样的质量缺陷，常见的有欠注、表面光洁差、熔接痕、变形、气泡、开裂，其中应

2、力开裂尤为是致命弱点，影响成品率。2.开裂原因分析脱模开裂：换向器制品从模貝脱模出来过程中出现开裂，这种开裂显而易见;应用开裂：换向器制品在放置一段时间或使用过程中出现开裂，这种开裂往往是比较难预测到的，产生的后果可能是致命的。但不论是何种开裂，其原因是酚醛模塑料中的酚醛树脂分子链间的作用力和相互缠结力及化学交联而成的化学键能承受不住酚醛树脂分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构彖而形成的位能所逐渐释放出的动能，即内应力平衡即遭到破坏

3、。本文将从成型加工工艺及酚醛模塑料的选材上讨论其成因，以期提高成品率。2.1成型工艺控制2.1.1模塑料成型前

4、预热目前，换向器生产厂家多是直接通过液压机的料筒预热模塑料，由于较低的料筒温度不利于取向应力的降低，这是因为在较低的料筒温度，熔体塑化不均匀,粘度大，流动性差，在熔体填充型腔过程中，分子取向作用大，因而取向应力较大。或者模塑料在料筒的停留吋间过短，同样无法可以达到塑化均匀的效果。但料筒的温度也不易过高，模塑料在料筒的停留时间也不易过氏，否则造成模塑料在料筒屮过早的同化。推荐采用高频预热酚醛模塑料，这样材料受热均匀，预热时间短。2.1.2模具温度模具温度不均匀，换向器各部分的固化收缩不一致，极易产生较大的内应力2;模具温度过低，模塑料在模具屮成

5、型的固化度不高，即模塑料内部形成的化学键能小，无法有效的抵抗成型过程中产生的内应力。当然，模温也不宜过高,以免材料流动性能变差，无法顺利充模而欠注。2.1.3模具排气装置模具的排气口过小，致使酚醛料反应放出的小分子物质无法顺利的排出，特别容易造成熔体在熔接位强度过低，此处也易开裂。2.1.4注射压力注射压力高，熔体充模过程中所受剪切作用力大，产生取向应力的机会也较大。因此，为了降低取向应力和消除脱模应力，在可以完全充模的前提下，应适当降低注射压力2.1・5注射速度注射速度太慢，不能及时充满型腔造成制甜表面密度不足产生裂纹。2.1.6保压时间保

6、压吋间越长，模塑料在模腔屮固化程度越高，形成的化学键能越高，越能抵抗成型过程中产生的内应力，换向器成型品尺寸越稳定，不易开裂。2.2酚醛模塑料配方设计为了应对齐家换向器制造公司不同的工艺参数，有必耍开发出适应性能较强的酚醛模塑料，在不改变其成型工艺参数的前提下，提高换向器的抗开裂性。我司从以下各方面入手改进配方，成功开发出适应性强的酚醛模塑料JM-6551绿/黑，其完全可以取代同类进口酚醛材料。2.2.1增强玻纤与树脂间的缠结力通过使用特殊偶联剂，与玻纤表面的某些基团反应，又与酚醛树脂酚轻基反应，在玻纤与酚醛树脂基体之间形成一个界面层，界面层

7、能传递应力，从而增强了玻纤与树脂之间粘合强度，提高抗开裂性。2.2.2添加增韧材料使用端基带冇特殊结构的微细颗粒合成橡胶，英与酚醛树脂基体相容性良好，在一定程度上缓解了应力集中，提高抗开裂性。2.2.3添加增塑剂由于其削弱酚醛树脂分子之间的次价健，即范德华力，增加了材料的流动性能，使材料更好的塑化，在熔体充满型腔过程中，分子取向作用小，减小了取向应力。但也不可过多使用，酚醛模塑料成型同化后，增塑剂仍然残留丁其内，同样会影响材料的尺寸稳定性。2.2.4选取杂质含量低的树脂酚醛树脂内的杂质即是应力的集屮体，又会降低模然料的原有强度，应将杂质含量减

8、少到最低程度。3.结语综上所述，换向器在脱模及应用时出现开裂现象的原因无非就是不当的成型工艺条件致使残留于酚醛模塑料内应力过人而引起开裂，但可以通过使用适应性良好的酚醛模塑料来降低开裂次品率。